ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИПМех РАН |
||
По данным МЗ РФ количество пострадавших от ожогов составляет около 700 тыс. человек ежегодно. На сегодняшний день в России имеется 82 ожоговых центра, однако потребность в них во много раз больше, поскольку в этих центрах получают лечение лишь 23% пострадавших от ожогов, а 77% госпитализируются в хирургические и травматологические отделения. Лечение ожоговых больных весьма дорогостоящее и сопровождается сложной медицинской реабилитацией. В США, например, на лечение больного, у которого обожжено 40% поверхности кожи тела, расходуется 180-200 тыс. долл., в Израиле – 90-100 тыс. долл. Каждый год миллионы людей получают сильные ожоги. Применение искусственных заменителей кожи позволяет быстрее восстановить повреждённые кожные покровы. Рынок искусственных заменителей кожи в США и Европе оценён более чем в 15млрд. долл. год. На основе различных биосовместимых материалов: альгинаты, коллаген, гиалуроновая кислота, желатин, хитозан создано несколько типов лекарственных и косметических изделий, которые используются при лечении различных кожных поражений, поражений суставов и офтальмологических заболеваний. Однако потребность в доступных препаратах на основе подобных материалов по-прежнему очень велика, поскольку доказана их эффективность при лечении различных кожных поражений, начиная от тяжелых ожогов и трофических язв, вплоть до небольших, но опасных производственных и бытовых травм. В настоящее время при разработке материалов для тканеинженерных конструкций предпочтение отдается биодеградируемым полимерам природного происхождения, полученным из растений, животных или тканей человека, также используют керамические композиты и синтетические полимеры, такие как алифатические полиэфиры. Полимеры природного происхождения характеризуются высокой биосовместимостью и нетоксичностью. Биополимерные пленки применяются в областях офтальмологии, хирургии, терапии кардиологии. Биополимерные основы могут использоваться в сосудистой хирургии и кардиологии - в качестве материала для регенерации сердечной мышцы или эндотелиальной оболочки для поврежденных сосудов. Биорезорбируемое покрытие из природного шелка, приближенное по структуре и функциям к естественной коже, может использоваться в качестве основы для регенерации кожного покрова при различных повреждениях. Эта конструкция также может применяться при восстановлениях тканей желудочно-кишечного тракта. Биополимерные конструкции с заданным радиусом кривизны могут замещать грубые дефекты роговицы глаза, а так же служить субстратом при культивировании кератоцитов. Необходимо учитывать те факторы, которые определяют эффективность, востребованность и коммерческий успех клеточных продуктов. Анализ современного рынка регенеративной медицины показал, что наибольший интерес представляют технологии, разработка которых относительно проста, а применение сопряжено с минимальным риском развития у пациентов побочных эффектов. Ежегодно в мире на пересадку и искусственное поддержание утраченных органов расходуется около 350 млн. долларов (8% общемировых затрат на здравоохранение). Глобальный рынок технологий тканевой инженерии и сопутствующих отраслей оценивается в 6.9 млрд. долларов, с ежегодным приростом 18%. Из них, 4.35 миллионов долларов приходится на развитие ортопедических устройств и восстановление опорно-двигательного аппарата, 679 млн. – на практические приложения в области восстановления и лечения кожи, 468 млн. – на регенерацию сердечно-сосудистой системы и 374 млн. – на хирургию зубов и полости рта. Нашей группой активно разрабатываются доступные технологии получения пленок и сложных поверхностей из шелка Bombyx mori. Шелк из коконов шелкопряда Bombyx mori - уникальный материал, сочетающий высокую прочность, хорошую биологическую совместимость и эластичность. Ранее была разработана технология создания трехмерного матрикса из шелка, а также проведены экспериментальные работы. Шелк – прекрасный субстрат для адгезии и пролиферации клеток, к пленкам из шелка прикреплялось в два раза больше клеток, чем к культуральному пластику. В физиологических условиях при pH среды 7 шелк становится отрицательно заряженным. Это способствует снижению скорости адгезии клеток и увеличению скорости пролиферации. В качестве добавки в композитные пленки использовали природный полимер – желатин, продукт денатурации коллагена. Отличительным свойством, как коллагена, так и желатина, является наличие в их структуре триаминокислотных последовательностей из аргинина, глицина и аспартата (RGD). Клеточные рецепторы интегрины специфичны к RGD, что повышает эффективность механизмов адгезии эукариотических клеток на поверхности матриксов, изготовленных из материалов, имеющих в своей структуре эту последовательность. На данный момент ведутся экспериментальные работы в сотрудничестве с Федеральным научным центром трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова.
Протезирование кожных покровов – актуальная тема современной регенеративной медицины. Были проанализированы данные из зарубежных и российских литературных источников, посвященных проблемам патологий и дефектов кожных покровов, определены наиболее технологически простые методы создания биосовместимых пленок на основе полимеров на данный момент. Был выбран метод для создания пленок на основе фиброина, а так же композитных пленок. Было создано 6 опытных образцов пленок на основе фиброина, с 10, 20, 30, 40, 50% содержанием желатина, в результате работы различия внешнего вида пленок не выявлены.
Контракт с гос. корпорациями, министерствами и ведомствами, кроме ФЦП, УМНИК |
# | Сроки | Название |
1 | 3 марта 2014 г.-3 марта 2015 г. | Разработка оптимального композитного состава пленок |
Результаты этапа: | ||
2 | 3 марта 2015 г.-3 марта 2016 г. | Исследование механических и биологических свойств композитных пленок из фиброина и желатина. Планируется проведение следующих работ: изучение механических характеристик композитных пленок на основе фиброина, определение пористости пленок, определение жизнеспособности клеток млекопитающих на пленках, изучение миграции клеток на поверхности пленок. Определение механических характеристик включает в себя измерение прочности на разрыв и эластичности. Пористость пленок будет оценена по проницаемости для низкомолекулярных красителей. На основании данных характеристик будет оптимизирован способ получения пленок для достижения наиболее подходящей для применения толщины изделия. Для изучения биологических свойств пленок жизнеспособность клеток на поверхности изделий будет определена стандартными методами. Также будет изучена способность изделий поддерживать миграцию клеток млекопитающих. |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".